南網(wǎng)儲(chǔ)能：打造新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)器

隨著新能源的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)在持續(xù)可靠供電、電網(wǎng)安全穩(wěn)定等方面面臨重大挑戰(zhàn)，儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中“調(diào)節(jié)器”和“平衡器”的作用日益凸顯。

2021年，南方電網(wǎng)將所持有的調(diào)峰調(diào)頻發(fā)電有限公司100%股權(quán)注入文山電力，推動(dòng)抽水蓄能和新型儲(chǔ)能業(yè)務(wù)整體上市。2022年9月，文山電力的證券簡(jiǎn)稱變更為南網(wǎng)儲(chǔ)能，成為南方電網(wǎng)旗下面向全國(guó)市場(chǎng)、經(jīng)營(yíng)抽水蓄能和新型儲(chǔ)能等先進(jìn)產(chǎn)業(yè)的重要上市公司平臺(tái)。

為加快抽水蓄能和新型儲(chǔ)能規(guī)劃建設(shè)，南網(wǎng)儲(chǔ)能提出了“十四五”至“十六五”新增3600萬(wàn)千瓦抽蓄和1000萬(wàn)千瓦新型儲(chǔ)能的發(fā)展目標(biāo)。目前，已投運(yùn)的抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模約占全國(guó)總量的20%。在此過(guò)程中，南網(wǎng)儲(chǔ)能不斷強(qiáng)化創(chuàng)新主體地位，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈深度融合，打造新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)器，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供有力支撐。

“國(guó)產(chǎn)化”難題獲突破

當(dāng)前，儲(chǔ)能行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展快車道。不過(guò)，我國(guó)在儲(chǔ)能方面還有諸多技術(shù)瓶頸待突破。

據(jù)南網(wǎng)儲(chǔ)能副總經(jīng)理盧文生介紹，以往我國(guó)在抽水蓄能高端裝備制造存在“國(guó)產(chǎn)化”的局部短板。一是抽水蓄能機(jī)組出口開(kāi)關(guān)設(shè)備長(zhǎng)期依賴進(jìn)口，主機(jī)設(shè)備領(lǐng)域尚未實(shí)現(xiàn)“全國(guó)產(chǎn)化”，二是大型變速抽水蓄能機(jī)組尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)。

同時(shí)，我國(guó)抽水蓄能核心控制系統(tǒng)此前未實(shí)現(xiàn)高水平的技術(shù)自主可控?！俺樗钅芎诵目刂葡到y(tǒng)的關(guān)鍵部件以前均由國(guó)外供貨，備品備件更新困難，功能優(yōu)化存在盲區(qū)?！北R文生說(shuō)。

在新型儲(chǔ)能方面，我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)水平參差不齊，與產(chǎn)業(yè)規(guī)?；鲩L(zhǎng)需求不相匹配。具體而言，盡管2022年電化學(xué)儲(chǔ)能平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到81.06%，但是各地、各企業(yè)間差距較大，最高為92.51%，最低僅為33.91%。從投運(yùn)時(shí)間段來(lái)看，投產(chǎn)1年內(nèi)的平均轉(zhuǎn)換效率為80.53%，5年以上的平均轉(zhuǎn)換效率為60.86%，反映出電池產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量還不夠成熟穩(wěn)定。

其他儲(chǔ)能的技術(shù)路線則尚不成熟。據(jù)了解，目前我國(guó)鋰電池在新型儲(chǔ)能占比穩(wěn)居95%以上，而鈉離子電池儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、液流儲(chǔ)能仍停留試點(diǎn)運(yùn)用階段，技術(shù)處于初期起步階段，產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚未形成規(guī)?；瘧B(tài)勢(shì)。

面對(duì)上述挑戰(zhàn)，作為科改企業(yè)的南網(wǎng)儲(chǔ)能勇?lián)刎?zé)，大力開(kāi)展國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)。

以抽水蓄能核心控制成套系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)由調(diào)速器、勵(lì)磁、計(jì)算機(jī)監(jiān)控、保護(hù)四類子系統(tǒng)構(gòu)成，包含核心控制器、調(diào)節(jié)器等206種設(shè)備，涉及近12萬(wàn)個(gè)元件。設(shè)備選型、功能研發(fā)、邏輯優(yōu)化、調(diào)試試驗(yàn)，每個(gè)環(huán)節(jié)都是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可循的從零開(kāi)始，是一項(xiàng)“工程浩瀚”的集成創(chuàng)新。

“為應(yīng)對(duì)我國(guó)新能源大規(guī)模并網(wǎng)對(duì)抽蓄機(jī)組提出的更高調(diào)節(jié)要求，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)自主研制出0.0001赫茲（Hz）分辨率國(guó)產(chǎn)調(diào)速器，精度等級(jí)比進(jìn)口0.001Hz分辨率調(diào)速器更高?！蹦暇W(wǎng)儲(chǔ)能公司創(chuàng)新與數(shù)字化部總經(jīng)理王勇說(shuō)，精度前移一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的背后，是團(tuán)隊(duì)歷時(shí)500余天攻克測(cè)頻解析回路等關(guān)鍵技術(shù)的艱難創(chuàng)新。

2021年南網(wǎng)儲(chǔ)能啟動(dòng)開(kāi)展抽水蓄能核心控制成套系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化研制攻關(guān)任務(wù)以來(lái)，累計(jì)攻關(guān)實(shí)現(xiàn)40項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新、21項(xiàng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，成果獲得“國(guó)際領(lǐng)先”的最高等級(jí)鑒定，裝備以設(shè)備更新的方式在老舊機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行27000小時(shí)，入選工信部首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄。目前，在全國(guó)市場(chǎng)形成了80套的銷售訂單和采購(gòu)意向。

這樣的創(chuàng)新案例還有很多。比如，為了解決抽水蓄能主機(jī)設(shè)備存在的“短板”，南網(wǎng)儲(chǔ)能聯(lián)合國(guó)內(nèi)頭部開(kāi)關(guān)制造企業(yè)，研發(fā)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)抽水蓄能機(jī)組出口開(kāi)關(guān)成套設(shè)備并投產(chǎn)應(yīng)用，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，補(bǔ)齊我國(guó)抽水蓄能機(jī)組主機(jī)設(shè)備自主化的“最后一塊短板”，技術(shù)水平獲得“國(guó)際領(lǐng)先”鑒定。

為生產(chǎn)我國(guó)國(guó)產(chǎn)大型變速抽水蓄能機(jī)組，南網(wǎng)儲(chǔ)能十年磨一劍，早在2017年，公司就把“可變速抽蓄機(jī)組全景物理模擬技術(shù)”列入國(guó)重項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容，并于2022年申報(bào)“300兆瓦級(jí)變速抽水蓄能機(jī)組成套設(shè)備”，列入國(guó)家能源首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備項(xiàng)目清單。入選科改企業(yè)后，南網(wǎng)儲(chǔ)能“兩步并作一步”，同時(shí)推進(jìn)300兆瓦和400兆瓦首臺(tái)國(guó)產(chǎn)大型變速抽水蓄能機(jī)組研制的聯(lián)合攻關(guān)任務(wù)，預(yù)計(jì)2027年機(jī)組將分別在肇慶浪江和惠州中洞示范應(yīng)用。

“抽水蓄能等大型儲(chǔ)能電站機(jī)組的設(shè)備復(fù)雜，關(guān)鍵部件設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化替代技術(shù)難度大?！比A北電力大學(xué)經(jīng)管學(xué)院助理教授凡航表示，央企在設(shè)備運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集、制造技術(shù)積累、專業(yè)人才儲(chǔ)備等方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，可以依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等科技項(xiàng)目集中攻關(guān)，在抽蓄能量轉(zhuǎn)換關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化替代中起到領(lǐng)頭羊的作用。

近年來(lái)，各項(xiàng)新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新成果，也在南網(wǎng)儲(chǔ)能不斷涌現(xiàn)。

針對(duì)我國(guó)鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)質(zhì)量的參差不齊問(wèn)題，南網(wǎng)儲(chǔ)能把握佛山寶塘儲(chǔ)能站的容量規(guī)模優(yōu)勢(shì)，聚焦鋰電池的熱管理、結(jié)構(gòu)連接、電池性能3大主要技術(shù)領(lǐng)域，搭配組合不同技術(shù)方式，形成了9條典型技術(shù)路線，各路線裝機(jī)規(guī)模從5兆瓦到75兆瓦不等。這相當(dāng)于把9座不同技術(shù)特點(diǎn)的中型儲(chǔ)能站聚合到了一起，形成一個(gè)技術(shù)性能對(duì)比的“大擂臺(tái)”，選取25項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)，對(duì)比產(chǎn)品性能高低，為不同儲(chǔ)能場(chǎng)景下的技術(shù)方案遴選提供實(shí)證支撐。

在其他新型儲(chǔ)能方面，南網(wǎng)儲(chǔ)能也積極進(jìn)行探索。比如，依托國(guó)重項(xiàng)目完成大規(guī)模鈉離子儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)，并聯(lián)合廣西電網(wǎng)在南寧投運(yùn)我國(guó)首個(gè)大容量鈉離子儲(chǔ)能系統(tǒng)。此外，南網(wǎng)儲(chǔ)能還持續(xù)在液流、壓縮空氣、重力儲(chǔ)能等新技術(shù)路線進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，部分技術(shù)領(lǐng)域已取得實(shí)質(zhì)性突破。

以體制機(jī)制改革為創(chuàng)新助力

“上述創(chuàng)新的背后，是作為科改企業(yè)，南網(wǎng)儲(chǔ)能圍繞國(guó)資委和南方電網(wǎng)的要求，在體制機(jī)制改革方面的不斷努力?！北R文生告訴記者，這為科技創(chuàng)新厘清了方向，破除了制約，增添了動(dòng)力。

南網(wǎng)儲(chǔ)能通過(guò)加強(qiáng)創(chuàng)新項(xiàng)目分類管理，不斷提升創(chuàng)新效率。盧文生介紹說(shuō)，一方面是圍繞前沿技術(shù)加大研發(fā)投入。近年來(lái)，南網(wǎng)儲(chǔ)能以重大科研項(xiàng)目為依托，圍繞儲(chǔ)能領(lǐng)域關(guān)鍵共性、前沿引領(lǐng)技術(shù)開(kāi)展科技攻關(guān)，先后承擔(dān)“海水抽蓄”“動(dòng)力電池梯次利用”等9項(xiàng)國(guó)家級(jí)重大科研項(xiàng)目，研發(fā)投入強(qiáng)度年均提升17.7%。

另一方面是圍繞核心業(yè)務(wù)增強(qiáng)創(chuàng)新能力。南網(wǎng)儲(chǔ)能為準(zhǔn)確研判科技創(chuàng)新著力點(diǎn)和突破點(diǎn)，聚焦數(shù)字電廠建設(shè)、機(jī)械化智能化綠色化施工，布局業(yè)務(wù)支撐類科技項(xiàng)目，以創(chuàng)新賦能業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，自主研發(fā)的全國(guó)首個(gè)基于國(guó)產(chǎn)芯片的大型抽水蓄能機(jī)組數(shù)智調(diào)速系統(tǒng)，多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)完全自主可控，核心技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先。

科技成果轉(zhuǎn)化是創(chuàng)新的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，事關(guān)創(chuàng)新價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。南網(wǎng)儲(chǔ)能圍繞成果轉(zhuǎn)化，不斷提升創(chuàng)新效益。

盧文生介紹說(shuō)，在具體操作中，南網(wǎng)儲(chǔ)能優(yōu)化項(xiàng)目立項(xiàng)機(jī)制，要求應(yīng)用類科研項(xiàng)目必須在立項(xiàng)階段明確成果轉(zhuǎn)化目標(biāo)。同時(shí)，創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化方式，根據(jù)項(xiàng)目合作各方資源投入及貢獻(xiàn)程度，提前約定轉(zhuǎn)化收入分成比例，建立風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、收益共享合作模式。據(jù)了解，2021年以來(lái)，南網(wǎng)儲(chǔ)能有52件專利、軟件著作權(quán)以許可方式實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，成果轉(zhuǎn)化收入年均增幅超20%。

協(xié)同產(chǎn)學(xué)研用各方，聚合產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)突破的有效組織形式。南網(wǎng)儲(chǔ)能堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研用深度融合，以協(xié)同創(chuàng)新筑牢產(chǎn)業(yè)發(fā)展“新基石”。

比如，南網(wǎng)儲(chǔ)能作為主要依托單位，牽頭申報(bào)中央企業(yè)新型儲(chǔ)能創(chuàng)新聯(lián)合體，聯(lián)合120余家中央企業(yè)、科研院所、頭部民企，圍繞四個(gè)方向58項(xiàng)核心技術(shù)開(kāi)展攻關(guān)，努力提升協(xié)同創(chuàng)新能力、成果轉(zhuǎn)化能力和產(chǎn)業(yè)化推廣能力，助力國(guó)家將新型儲(chǔ)能打造為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。南網(wǎng)儲(chǔ)能還作為核心參與單位參股廣東新型儲(chǔ)能國(guó)家研究院有限公司，組建我國(guó)首個(gè)國(guó)家和地方共建的新型儲(chǔ)能創(chuàng)新中心，打通技術(shù)開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)移擴(kuò)散、商業(yè)化應(yīng)用的創(chuàng)新鏈條。

在推進(jìn)科技創(chuàng)新過(guò)程中，南方電網(wǎng)充分用好考核“指揮棒”作用，圍繞公司創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，充分考慮各分子公司的業(yè)務(wù)屬性和定位，研究建立差異化的創(chuàng)新績(jī)效考核細(xì)則。

盧文生向《國(guó)資報(bào)告》記者介紹說(shuō)，南網(wǎng)儲(chǔ)能對(duì)重大“卡脖子”攻關(guān)等創(chuàng)新任務(wù)分類開(kāi)展中長(zhǎng)周期考核，對(duì)獲得重大創(chuàng)新成果的單位，在年度經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)考核予以加分獎(jiǎng)勵(lì)。在計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)時(shí)，南網(wǎng)儲(chǔ)能將研發(fā)投入視同利潤(rùn)加回，其中，對(duì)于關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的研發(fā)投入，則進(jìn)一步提高加回比例。

此外，南網(wǎng)儲(chǔ)能還持續(xù)完善創(chuàng)新活動(dòng)容錯(cuò)管理制度。“我們?cè)诒M責(zé)合規(guī)前提下，對(duì)探索性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)高的科研項(xiàng)目給予更多鼓勵(lì)和肯定，對(duì)創(chuàng)新偏差、未達(dá)預(yù)期或者探索性失誤的盡職免責(zé)。”盧文生說(shuō)。

做強(qiáng)做優(yōu)主責(zé)主業(yè) 打造儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)集群

近年來(lái)，南網(wǎng)儲(chǔ)能以抽水蓄能項(xiàng)目建設(shè)為載體，以原創(chuàng)技術(shù)突破為手段，凝聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)形成合力開(kāi)展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)關(guān)鍵核心技術(shù)“國(guó)產(chǎn)化”成就。

同時(shí)，南網(wǎng)儲(chǔ)能圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)揮帶動(dòng)整合作用，以多路線應(yīng)用跟蹤、多場(chǎng)景示范應(yīng)用為思路，“以用促研”推動(dòng)各類新型儲(chǔ)能技術(shù)路線加快走向成熟。

近期，國(guó)務(wù)院國(guó)資委公布了對(duì)中央企業(yè)所屬“科改”“雙百”企業(yè)2023年度改革創(chuàng)新情況專項(xiàng)考核結(jié)果，南網(wǎng)儲(chǔ)能公司再次獲評(píng)“標(biāo)桿”，在納入專項(xiàng)考核的349戶“科改企業(yè)”中排名第18位。

數(shù)據(jù)顯示，今年前三季度，南網(wǎng)儲(chǔ)能在去年?duì)I收、歸母凈利潤(rùn)“雙降”的情況下，實(shí)現(xiàn)“翻身”，營(yíng)業(yè)收入45.19億元，同比增長(zhǎng)11.12%；凈利潤(rùn)10.45億元，同比增長(zhǎng)27.62%。在南網(wǎng)儲(chǔ)能三大業(yè)務(wù)中，新型儲(chǔ)能營(yíng)收增長(zhǎng)最快，達(dá)到209.53%。充分顯示了南網(wǎng)儲(chǔ)能發(fā)力新型儲(chǔ)能賽道的成效。

當(dāng)前，南網(wǎng)儲(chǔ)能正處于加快建設(shè)世界一流企業(yè)、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵期，下一步，南網(wǎng)儲(chǔ)能將如何改革工作機(jī)制，加強(qiáng)改革統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，切實(shí)提升改革整體效能？

南網(wǎng)儲(chǔ)能法規(guī)部總經(jīng)理向守松告訴記者，南網(wǎng)儲(chǔ)能將重點(diǎn)在主責(zé)主業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)新體制機(jī)制三個(gè)方面發(fā)力。

向守松介紹，未來(lái)，南網(wǎng)儲(chǔ)能將圍繞抽水蓄能及新型儲(chǔ)能兩條賽道，按照“投產(chǎn)一批、建設(shè)一批、儲(chǔ)備一批”的思路，加快項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)，做強(qiáng)做優(yōu)主責(zé)主業(yè)，打造儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)集群，全力服務(wù)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)，為南方電網(wǎng)公司構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供有力支撐。

同時(shí)，推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)形成規(guī)模化發(fā)展，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力。南網(wǎng)儲(chǔ)能將圍繞高技術(shù)、高效能、高質(zhì)量的特征，通過(guò)數(shù)字化、智能化、綠色化等手段，結(jié)合公司實(shí)際因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，加快布局戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，適當(dāng)拓展抽水蓄能和新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈，前瞻布局氫電一體化技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)新能源消納，加快建成世界一流企業(yè)。

南網(wǎng)儲(chǔ)能還將構(gòu)建支持全面創(chuàng)新的體制機(jī)制。向守松表示，南網(wǎng)儲(chǔ)能將強(qiáng)化原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技布局和攻關(guān)，在超長(zhǎng)時(shí)間尺度儲(chǔ)能、先進(jìn)前沿儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能集成等領(lǐng)域打造原創(chuàng)技術(shù)策源地，推動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能、抽水蓄能技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

“下一步，南網(wǎng)儲(chǔ)能將繼續(xù)加快推進(jìn)數(shù)字發(fā)電建設(shè)及應(yīng)用，依托新建項(xiàng)目推廣應(yīng)用智慧工程管控系統(tǒng)。建成高水平先進(jìn)儲(chǔ)能人才高地，形成基本完整的新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈，讓具有重大行業(yè)影響力的創(chuàng)新成果競(jìng)相涌現(xiàn)?！毕蚴厮烧f(shuō)。